中山大学国际商学院-科技节手抄报

2016－2017 学年第 二 学期 期末 考试试题 B卷
考试科目：
机械原理
考试时间：120分钟 试卷总分:100分
考试方式： 闭卷 考生院系： 机械工程学院

题号
得分
评卷
教师
一


二


三


四


五


六


七


八


总分


一、判断题
（每题 2 分，共 10 分
院
系
：


















班
级
：
















学
号
：





















姓
名
：

1、两构件通过面接触而构成的运动副称为高副。 （ X ）
2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 （ √ ）
3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 （ √ ）
4、渐开线的形状取决于基圆的大小。 （ √ ）
5、斜齿轮传动与直齿轮比较的主要优点是啮合性能好，重合度大，结构紧凑。（ √ ）
二、选择题
（每题 2 分，共 10 分）
A、 从动件的尺寸 C、机构组成情况

1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。
B、 原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况
2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为
机架时，则该机构为 A 机构。
A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构
3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 B 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。
A、 一次多项式运动规律 C、二次多项式运动规律
B、 正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律
4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。
A、 只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡
B、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来
C、 静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比bD<0.2）
D、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡
5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。
A、 模数 C、分度圆上压力角
B、 齿数 D、前三项
三、简述题（每题 4 分，共 20 分）
第 1 页 共 6 页

1、简述构件和零件的区别和联系？
答：（1）构件：从运动角度讲是不可再分的单位体。
（2）零件：从制造角度讲是不可再分的单位体。
（3）构件可以由多个零件通过刚性联结获得。
2、什么是当量摩擦系数？
答：为了计算摩 擦力简便，把运动副元素几何形状对运动副的摩擦力的影响因素计入到摩擦
系数中，这种转化后的摩擦系 数称为当量摩擦系数。
3、什么是四杆机构的“死点”？
答：当机构运转时，若出现连杆与 从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从动件
上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件 的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的
这种传动角为零的位置称为死点。
4、齿轮传动要匀速平稳进行须满足哪些条件？
1） 对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。
2） 对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。
3） 对正确啮合要求：满足正确啮合条件。
5、用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？
答：出现根切现象的原因是刀 具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m）超过了被
切齿轮的啮合极限点N
1
，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。
四、
计算分析题（20分）
1、绘制图1所示的缝纫机下针机构简图（草图）。(3分)
D
C
3
4
B
A
2
1
图1

2、计算图2所示机构的自由度，注意事项应简要说明。（6分）
第 2 页 共 6 页

C
D
E
C
D
G
F







副。即
n3,
B
B
A
A
a
图2
b
小题a： 其中A、B处各有一个转动副，B处有一个移动副 ，C、D处的移动副记作一个移动
院
系
：


















班
级
：
















学
号
：





















姓
名
：

p
l
4,p
h
0,p'F'0
；所以该机构自 由度为：
F3n(2p
l
p
h
p')F'
3 3（2400）0
1

小题b： 其中A、B、C、G、H处各有一个转 动副，F处为复合铰链有两个转动副，B处有一
个局部自由度，D、E处的两个移动副记作一个移动副。 即
n7,p
l
9,p
h
1,p'0，F'1
；所以该机构自由度为：
F3n(2p
l
p
h
p')F'
37（2910）1
1

3、求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。（6分）




第 3 页 共 6 页

解：ω
1
ω
3
=P
13
P
34
P
13
P
14
=4
P
13
P
24
P
14
4
3
P
23
1
2

P
12
P< br>34


4、图示为一内燃机的机构简图，分析组成此机构的基本杆组及机构级别。 (5分)
答：

机构可分解成下图。 Ⅱ级机构


A
H
C
A
机架与原动件
C
B
E
F
G


F
G
Ⅱ级组
D
H
D
Ⅱ级组
Ⅱ级组
B
E


因此该机构为：
Ⅱ级机构
五、
计算题（24分）
1、已知：在图 示机构中，l
AB
=l
BC
=l
CD
=l，且构件1以ω< br>1
匀速转动。AB、BC处于水平位置CD⊥BC，
试用相对运动图解法求ω
3
，
α
3
（μ
v
和μ
a
可任意选择）。（12分）
解： 属于两构件间重合点的问题
思路：因已知B
2
点的运动，故通过B
2
点求B
3
点的运
动。
1） 速度分析
1
A
ω
1

2
B
C
3
b
2

vvv
v
B
3
v
B2
v
B
3
B
2

方向：⊥BD ⊥AB ∥CD
大小: ? ω
1
l ？
在速度多边形中，∵b
3
与极点p重合，∴v
B3
=0
第 4 页 共 6 页

2
D
4
v
v
B3B2

p(b
3
)

且ω
3
＝v
B3
l
BD
＝0，由于构件2与构件3套在一 起，∴ω
2
＝ω
3
＝0

2） 加速度分析
b
2
'
p'或π
vv
n< br>v
t
v
n
v
k
v
r
a
B< br>3
a
B
aaaa
B
3
B
2
B
3
B
2
B
3
B
2

3
方向： ⊥BD B→A ∥CD
大小: 0 ? ω
1
l 0 ？
2
v
r
a
B3B2

b
3
'
v
t
a
B3

uuuv
v
t
'
a

b
在加速度多边形中，矢量
3
代表
B3

院
系
：


















班
级
：
















学
号
：





















姓
名
：

t
2
a
B
2•

3
1
l


1
2
则有：
3
l
B D
2•l
uuuv
'
将矢量

b
3
移至B
3
点，可见为
α
3
逆时针。
2、一正常齿制标准直齿轮m =4, z=30, =20，计算其分度圆直径、基圆直径、齿距、齿顶圆
直径及齿顶圆上的压力角。（5分）
0
解： d=mz=120 d
b
=dcos20=112.76
P=mπ=12.56 d
a
=(z+2)m=128

cosα
a
=d
b
d
a
=0.881 α< br>a
=28.24
˚
。
3、
图示轮系中，已知：
z1
60,z
2
z
2
'z
3
z
4
20,z
5
100
。试求传动比i
41
。（7分）
答：
zz



H
201005
i
1

25

（1）
0

H
z
1
z
2
'60203
H
15
2’
3
2
1
H
zzz



H
20201
i
1

234

（2）

4


H
z
1
z
2< br>'z
3
60203
H
14
4
由式1、2联立可得：

5
i
41
1.5

六、作图题（每题8分，共16分）
1、对图示机构的各构件作出力分析，画出各构件的受力分析图（不考虑惯性力,考虑摩擦力与
不考虑摩 擦力分别分析，摩擦角和摩擦圆大小自定）。



第 5 页 共 6 页

M
d
4
1
2
3
F

不考虑摩擦各构件








考虑摩擦各构件


2、请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。

< br>解：作图：AB处于垂直位置时存在最小传动角。AB
1
C
1
为死点位 置。压力角如图。
B
2

min
B
A
B
1

C
C
1
C
2


第 6 页 共 6 页